Soluciones y Equilibrio Químico

Instituto Tecnológico de
Tepic

QUIMICA I



Adquirir y/o ampliar el conocimiento sobre diversos temas con respecto a las soluciones químicas, para poder llevarlos a cabo en la vida practica dentro del aula y laboratorios.


El equilibrio químico es una reacción reversible, es decir, que se produce en ambos sentido, los reactivos forman productos y a su vez, éstos forman denuevo reactivos. Cuando las concentraciones de cada una de las sustancias que intervienen se mantienen constantes, lo que quiere decir que ya no varían con el tiempo, se dice que la reacción ha alcanzado el equilibrio químico.
En la mayoría de las reacciones químicas los reactivos no se consumen totalmente para obtener los productos deseados, por el contrario, llega a un momento en el que parece quela reacción ha concluido. Podemos comprobar analizando los productos formados y los reactivos consumidos, que la concentración de ambos permanece constante. Pero evidentemente la reacción no se ha parado, ya que una reacción en equilibrio es un proceso dinámico en el que continuamente los reactivos se están convirtiendo en productos y los productos se convierten en reactivos, cuando lo hacen ala misma velocidad nos da la sensación de que la reacción se ha parado. Lo que quiere decir que cuando el equilibrio químico se establece cuando existen dos reacciones opuestas que tienen lugar simultáneamente a la misma velocidad.

5.1 Ley de acción de masas.
La ley de masas o ley de acción de masas establece que para una reacción química reversible en equilibrio a una temperatura constante, unarelación determinada de concentraciones de reactivos y productos, tienen un valor constante.
Consideremos una reacción reversible general:

Donde A y B son los reactivos, C y D son los productos y a y b y d son los coeficientes estequiométricos en la ecuación química balanceada.
Según ley del equilibrio químico o la ley de acción de masas o las concentraciones en una mezcla en equilibrio estánrelacionados por la siguiente ecuación del equilibrio:

Para cualquier proceso químico en equilibrio, a una temperatura determinada, se cumple que el cociente entre las concentraciones molares (moles/l) de los productos y de los reactivos, elevadas a sus respectivos coeficientes estequiométricos, es una constante que depende de la temperatura, llamada constante de equilibrio denotada como , elsubíndice “c” indica que las cantidades de los reactivos y de los productos están expresadas como concentraciones molares.
Así, la constante de equilibrio  es un número obtenido al multiplicar las concentraciones molares en el equilibrio de todos los productos y dividiendo esto por el producto de las concentraciones molares en el equilibrio de todos los reactivos, elevadas a la potencia de suscoeficientes estequiométricos respectivos.
Con independencia de las concentraciones individuales en el equilibrio en un particular experimento químico, la constante de equilibrio para una reacción química a una temperatura particular siempre tiene el mismo valor.
La constante de equilibrio puede simbolizarse también por , expresa en función de las presiones (en atmósferas) de los gases, consideradosideales, que intervienen en un sistema homogéneo en estado gaseoso.
La constante de equilibrio nos indica en qué sentido se desplaza la reacción. Expresa la tendencia de los reactivos a convertirse en productos y viceversa. Está relacionada con la variación de la energía de la reacción  que nos indica su espontaneidad.
Nota: Sólo se incluyen las especies gaseosas y/o en disolución. Las especies en estadosólido o líquido tienen concentración constante, y por tanto, se integran en la constante de equilibrio.

Ejemplo:
Tengamos el equilibrio: 2 SO2(g) + O2(g) Á 2 SO3(g). 


El valor de KC, dada su expresión, depende  de cómo se ajuste la reacción. Es decir, si la reacción anterior la hubiéramos ajustado como: ½ (g) + ½  (g) Á  (g), la constante valdría la raíz cuadrada de la anterior....